大功率迷你PD充電器將普及,國產電源芯片獲重大創新
近日,蘇州美思迪賽半導體技術有限公司(MIX-DESIGN)推出了一個全新的超高集成度的PD快充套片系列,初次級功率器件全內置。該系列最大功率可大60W,為最新SmartTOP系列。
一、美思迪賽推出40W 1A1C快充套片方案
充電頭網編輯部拿到的是美思迪賽半導體名稱為SmartTOP 系列套片的40W高度集成1A1C快充套片方案,該方案的特點是初次級IC采用功率器件全內置設計,并有美思迪賽半導體獨有的Smart-Feedback(智能反饋)技術加持。一如美思迪賽半導體快充方案極簡的外圍器件特點,PCB簡潔,外圍器件很少;協議方面可支持PD3.0、PPS、QC3.0、QC2.0、華為FCP、MTK PE+2.0、Apple 2.4A及BC1.2等充電協議。我們這次拿到的這套方案看起來應該是已經進入小批量試產的樣品。40W 1A1C如圖:
通過和蘋果18W對比圖片可以看出,這套方案在極小的尺寸內就實現高達40W的快充輸出,去除絕緣片窺探PCB板,發現主PCBA上無任何小板設計的同時PCB貼片元件寥寥無幾,只看見初次級兩顆顯眼的貼片器件,如此簡潔的電路完成40W PD快充A+C口的所有功能,可謂是黑科技滿滿。
從芯片的絲印可以看到,這套40W的初級PWM主控芯片采用的型號是MX6913,其內置初級功率開關器件和數模電源控制單元及Smart-Feedback模塊,該IC引腳設計為了保證高低壓引腳的絕緣距離,采用了高低壓腳分離設計,把中間兩個引腳空起來了增加安全性,IC看起來像個爬蟲。
美思迪賽半導體MX6913主控芯片特寫。
我們再來看次級那顆表面絲印為MX5480的芯片,可以看出其內置同步整流控制器,已經同步整流功率MOSFET、以及USB-C口和USB-A包括PD3.0和其他私有快充協議控制器及執行A+C口交互工作的控制電路和端口模塊,如此多的功能All in on 在一個SOP-14里面,外圍引腳如此少的情況下完成A+C口的所有功能,其當屬目前業界集成度最高、外圍最簡潔的可量產USB PD快充 A+C解決方案,產品系統整合設計能力的進步也可看出美思迪賽半導體這幾年在數模混合技術設計上的堅持和積累。
美思迪賽半導體MX5480,這是業界首顆集成同步整流控制器、同步整流MOS管、協議識別三大功能的次級芯片,實現了最精簡的外圍電路。
美思迪賽半導體MX5480規格資料。
據美思迪賽半導體工程師透露,除了高度集成的芯片、極簡的外圍電路之外,這套方案更擁有極為優秀的溫升表現,即使最大功率高達40W,在產品開發時,也無需增加任何金屬散熱片,這主要得益于美思迪賽半導體SamrtTOP系列超高的轉換效率,目前這個客戶的板效率高達92%+。這在一定程度上降低了產品開發的系統成本,并減輕了產品重量,讓產品更加便攜。
小編的疑問是,如此小的封裝還不用散熱片,額定功率做到40W效率超過92%,這是GaN技術?還是其他什么黑科技? 口說無憑,小編必須實測一下實際溫升表現。
二、美思迪賽40W 1A1C快充套片方案測試
實測該套方案在40W滿載功率下,經過150分鐘(2.5小時)的老化測試后,PCB正面和背面的平均溫度均為60.4℃左右;背面的最高溫度出現在初級芯片對應的位置,約為77℃,正面的最高溫度出現在次級芯片對應的位置,約為88℃。測試結果看起來溫度表現果然還是非常不錯的。
通過ChargerLAB POWER-Z KT001的協議測試界面可以了解到,該套方案的USB-A接口可支持Apple 2.4A、USB DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP等協議。
USB-C口同樣支持Apple 2.4A、USB DCP、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP等協議。
此外,USB-C接口還可兼容USB PD3.0 PPS快充協議,并具有5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/2.66A、20V/2A五組固定電壓檔位和3.3-11V/3A、3.3-16V/2.65A兩組PPS電壓檔位,最大輸出功率為40W,沒毛病
那接下來小編就那幾個設備來做個簡單的協議兼容性評測。
實測USB-C接口給iPhone 11 Pro Max充電,POWER-Z KM001C顯示充電電壓9.42V,電流2.52A,充電功率約為23.75W,成功開啟USB PD快充,且充電功率達到iPhone 11 Pro Max滿功率充電要求。
當使用這套方案給iPad Pro(11寸)充電時,顯示電壓15.44V,電流1.71A,充電功率約26.4W,成功開始USB PD快充,充電功率達到正常水平。
給iPad Air3充電,顯示電壓15.45V,電流1.92A,充電功率約29.7W,成功開始USB PD快充。
給華為Mate20 Pro充電,電壓9.39V,電流1.52A,充電功率約為14.3W,支持USB PD快充。
給小米9充電,電壓9.39V,電流1.89A,充電功率約為17.76W,支持USB PD快充。
給三星S10+充電,電壓9.41V,電流1.55A,充電功率約為14.64W,支持USB PD快充。
USB-A接口給小米9充電,顯示電壓9.45V,電流2.54A,充電功率約為24W,支持ChargeTurbo快充。
當兩個接口同時輸出時,輸出電壓自動將至5V;當其中一個接口的負載移除之后,另一個接口又可恢復至快充狀態。從對協議協議的兼容性測試來看,這套芯片對協議的支持還是挺不錯的。
充電頭網總結
每次美思迪賽半導體的新產品推出,均能讓人感覺到眼前一亮,具有他們獨特的產品設計理念和特點。同時充電頭網也了解到,美思迪賽半導體是國內唯一一家采用數字技術去做整體芯片系統的公司,在傳統模擬電源控制器上加入數字技術或者轉化為數字電路進行系統設計及控制,大規模數字電路的加持能實現更加復雜的邏輯或者加入一些傳統模擬電路很難實現的專用算法,這樣可以極大的擴展模擬系統的功能,也許這就是這套系統能在極少的外圍引腳下做到所有必要的功能的原因,總之小編還是非常愿意看見國內廠商設計能力的進步以及對產品的創新。
此次我們看到美思迪賽半導體技術有限公司推出的SmartTOP系列的初次級功率器件全內置的套片組合,從溫升和效率來看都是非常亮眼的表現,達到優異性能的同時做到極簡的外圍器件,對于目前市場普遍要求產品做到更加高的功率密度,故采用美思迪賽半導體的這套SmartTOP系列設計輕薄短小的產品體積的PD快充電源是一個非常不錯的選擇。
美思迪賽半導體在傳統AC-DC電源市場耕耘了多年,也是業內為數不多的有能力在電源初、次級IC同時做設計優化的半導體公司,以往在傳統AC-DC非快充市場已取得不錯占率和口碑,據了解,2020年春季將發布的多款5G手機的原裝快充充電器已采用美思迪賽的快充方案,并成為了。目前美思迪賽半導體在臺北、上海、蘇州均設有研發部門,近年來在數模混合設計積累了豐富經驗,這次推出的方案可以說是其厚積薄發的表現。